Question

下图是一种调温型电热毯的电路示意图，R₁和R₂是两根相同的电热丝。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上。当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W。

（1）电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为      A。（结果保留两位小数）
（2）开关分别处于“1”、“2”档时，电热毯的发热功率分别为      W、      W。
（3）开关分别处于“3”档时，电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦？

Answer 1

（1）0.14；（2）120；60；（3）当开关位于“3”档时，R₁与R₂串联，电热毯功率为30W。∴Q=W=Pt=30W×30×60s=5．4×10⁴J

解析考点：焦耳定律。
分析：（1）由于电热毯最小发热电功率为30W，故由公式P=UI可得，电路中的电流I=A≈0.14A；（2）当开关处于“1”档时，我们试着将滑片滑到“1”的位置，发现两个电阻是并联在电路中的，由于电热毯最小电功率时是串联的，即30W=，故当两个电阻关联时的电功率P=，联立以上两式解之得P=120W；同理当开关处于“2”档时，电路只有一个R₂接入电路中，故此时的发热功率P′=，解之得P′=60W；（3）当开关处于“3”档时，电路中两个电阻串联，发热的电功率最小，其大小为30W，故产生的热量Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×10⁴J。